运动控制系统期末考试试题.doc

运动控制系统一.填空题1. 运动控制系统的概念： 以机械运动的驱动设备一电动机为控制对象， 以控制器为核心，以电力电子功 率变换器为驱动，在控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统2. 直流调速系统常用的可控直流电源： （1）旋转变流机组 （2）静止可控整流器 （3）直流斩波器或脉宽调制变换器3. 反馈控制规律：（1） 比例控制的反馈控制系统是被调量有静差的控制系统；（2） 反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定；（3） 系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度4. 比例积分 控制的无静差直流调速系统5. 微机数字控制的两个特点：信号的离散化、数字化6. 引入电流负反馈的目的：解决系统起动和堵转时电流过大的问题7. 典型I型系统在跟随性能上可以做到超调小，但抗扰性能差典型II型系统的超调量相对较大，但抗扰性能却比较好8. 无环流逻辑控制环节 DLC工作的依据信号：（1） 电流给定极性（转矩极性鉴别信号）（2） 零电流检测（零电流检测信号）二•简答题1. 旋转编码器的数字测速方法有哪几种 ？各自的特点是什么？答：（1） M法一脉冲直接计数方法 M法测速是记取一个采样周期内 Tc旋转编码器发出的脉冲个数 M1来算出转速的方法。

特点：在高速段分辨率强2） T法一脉冲时间计数方法T法测速是测出旋转编码器两个输出脉冲之间的间隔时间来计算转 速的方法 特点：在低速段分辨率强3） M/T法一脉冲时间混合计数方法 M/T法测速是将两种测速方法相结合，既检测 Tc 时间内旋转编码器输出的脉冲个数 M1,又检测同一时间间隔的高频时钟脉冲个数 M2用来计算转速的方法特点：在高速段，与 M法测速的分辨率完全相同在低速段， M1= 1, M2随转速变化，分辨率与 T法测速完全相同M/T法测速无论是在高速还是在低速都有较强的分辨能力2. 转速单闭环调速系统有哪些特点？改变给定电压能否改变电动机的转速？为什么？如果给定电压不变，调节转速反馈系数是否能够改变转速？为什么？如果测速发电机的励磁发生了变化，系统有无克服这种干扰的能力？答：（1）转速单闭环调速系统增加了转速反馈环节，可获得比开环调速系统硬得多的稳态特性，从而 保证在一定静差率下，能够提高调速范围2） 改变给定电压可以改变电动机的转速，服从给定3） 能改变转速，因为对于反馈通道上的扰动作用，调速系统无抵抗能力4） 无克服这种干扰的能力，对于对于反馈通道上的扰动作用，调速系统无抵抗能力。

3. 在转速负反馈单闭环有静差调速系统中，当下列参数发生变化时系统是否有调节作 用？为什么？（1） 放大器的放大系数 Kp2） 供电电网电压 Udo（3） 电枢电阻Ra4） 电动机励磁电流If5） 转速反馈系数a答：（1） （ 2） （ 3） （4）变化时系统有调节作用， （5）转速反馈系数a变化时系统无调节作用；根据反馈控制系统的作用“服从给定，抵抗扰动”即可得出结论4. 单闭环系统存在什么问题？为什么要引入双闭环系统? 答：(1)单闭环系统存在的问题：只有转速负反馈的调速系统不能限制起动电流和堵转电流；带电流截止负反馈的转速负反馈系统，过渡过程中电流变化规律不理想，时间长； 同时将转速、电流反馈引入一个调节器的输入端，不能使两个被控量的过渡过程都理想2)为了实现理想的过渡过程，从而引入双闭环直流调速系统5. 在转速电流双闭环直流调速系统中，若要改变电动机的转速，应调节什么参数？改变转速调节器的放大倍数 Kn行不行？改变电力电子变换器的放大倍数 Ks行不行？改变转速反馈系数 a行不行？若要改变电动机的堵转电流，应调节系统中的什么参数？答：(1) Un*= an，应调节转速反馈系数 a和电流给定电压 Ui*。

2) 不行(3) 不行(4 )行(5) Ui*= Bld，应调节电流反馈系数 B和电流给定电压 Ui*6. 形成环流的原因及抑制方法？答：形成环流的原因：在两组晶闸管反并联的可逆 V-M系统，如果两组装置的整流电压同时出现，便会产生不流过负载而直接在两组晶闸管之间流通的短路电流，称作环流抑制方法：对于直流平均环流，可采用 a±B配合控制的方法进行抑制；对于瞬时脉动环流，可在环流回路中串入环流电抗器进行抑制7•伺服系统的任务以及与调速系统的区别？答：系统的主要任务是使输出量快速而准确地复现给定量的变化区别：(1)调速系统的给定量是恒值，希望输出能够稳定，具有较好的抗干扰性能；位置伺服系统中 位置的指令是一个随机变量，要求输出量准确跟随系统给定量的变化，具有较好的跟随性2) 伺服系统在结构上：在转速电流双闭环的基础上再增加一个位置环3) 调速系统被控量为转速，位置伺服系统被控量是被控对象的角位移或线位移三.分析题1. 起动过程分析起动过程分三个阶段：第I阶段(0〜t1 )电流上升阶段：ASRB快进入饱和状态，而 ACF一般不饱和第II阶段(t1〜t2 )恒流升速阶段：为主要阶段， ASR调节器始终保持在饱和状态， ACR不饱和。

第Ill阶段(t2以后)转速调节阶段： ASR退出饱和，ASR和ACR都不饱和2. 制动过程分析系统制动过程分三个阶段：(1) 本组逆变阶段：电动机正向电流衰减， VF组处于逆变状态，VR组处于待整流状态，ASR和 ACR均 饱和2) 它组整流阶段：电动机反向电流建立阶段， VR组处于整流状态，VF组处于待逆变状态，ASR和 ACR均布饱和3) 它组逆变阶段：电动机恒值电流制动阶段 ,VR处于逆变状态，VF处于待整流状态，SAR和 SCR均 退出饱和。